博贡飞蛾（Agrotis infusa）是澳大利亚特有的一种迁徙昆虫，每年春秋两季数以十亿计的博贡飞蛾会从东南澳洲的繁殖地出发，进行长达一千公里的旅程，夜间飞向澳大利亚阿尔卑斯山脉中的特定高海拔洞穴，在那里度过夏季的休眠期，随后再返回原地繁殖和完成生命周期。这一迁徙行为令人惊叹，不仅因为飞蛾要导航至从未去过的遥远地点，更因为它们在无光照、夜间环境中依旧能保持极高的定向精度。科学家们近年通过一系列严谨的实验揭示，博贡飞蛾依靠一种复杂的导航系统，其中重要组成部分是运用星空中的恒星位置作为罗盘，结合地球磁场线索，形成了一个强大且可靠的导航工具。该发现打破了之前对昆虫导航能力的认知，将博贡飞蛾与鸟类等已经证实运用星空导航的高级动物相提并论。 在自然环境中，博贡飞蛾拥有对星空全景的观察视野。科学家在澳大利亚的野外搭建了特制透明的紫外光透射飞行试验场，通过软性系绳让飞蛾得以自由转向，同时记录其飞行方向。
实验显示，在无月亮的晴朗夜晚，飞蛾能够准确飞向其季节性迁徙的适当方向：春季向南迁移入山，秋季反向回归。极具意义的是，即使夜晚星空随着地球自转逐渐旋转变化，飞蛾依然能保持稳定定向，说明它们具备某种机制能够识别并补偿星空的动态变化，从而保持固定的地理方向。 除了星空，博贡飞蛾还能感知地球的磁场。实验中，当外部磁场被特殊线圈装置人为抵消即“消磁”时，飞蛾在没有星辰视觉提示的情况下定向会出现混乱；反之当天空被云层遮蔽、星星和月亮不可见时，飞蛾仍然表现出明显的定向行为，暗示磁场感知在无光条件下承担关键作用。综合两大线索，飞蛾展现出依赖星辰罗盘与磁场罗盘互为备份，动态切换使用，确保迁徙导航的可靠性。 更为深入的实验借助先进的神经生理技术，科学家在飞蛾大脑不同区域记录到一类特定视觉功能神经元，这些神经元对夜空中恒星的旋转展现出高度选择性的放电反应。
令人惊异的是，无论春秋季节，这些细胞在飞蛾朝向正南方向时放电最强，表明它们对特定方向的星空模式高度敏感，协助飞蛾建立内部“星辰罗盘”模型。进一步的结构神经学分析揭示，这些神经元分布于昆虫的视叶、中央复合体和侧辅助神经核等关键导航中枢，体现出博贡飞蛾大脑内导航网络的复杂层级及其多样专业化功能。 此外，飞蛾神经元对模拟的银河系最亮区域和其典型的星空条带形态显示出不同响应，这提示飞蛾并非单纯依靠个别明星作为导航点，而是综合识别银河系整体结构及恒星群分布，灵活利用恒星间的空间关系和相对位置，精确确定自身方位。这一点与其他已知利用星空导航的动物形成鲜明对比，更显示出博贡飞蛾导航能力的独特性和智能程度。 博贡飞蛾的导航机制不仅依赖于视觉信息，还巧妙地结合磁感应功能。在星空清晰可见时，飞蛾主要仰赖星辰罗盘保持正确迁徙方向；而在阴天或云遮星空时，磁场罗盘则能补充导航作用，使飞蛾依然定位准确。
这种双重导航系统提升了飞蛾迁徙的环境适应性和安全性，避免了因单一指南针信号缺失而导致迷航。 值得关注的是，飞蛾如何处理星空因地球自转带来的不断变化，是整个导航体系的关键难题。科学家推测飞蛾可能拥有类似哺乳动物和鸟类的“时间补偿”机制，即通过内部生物钟调节对星空位置的认知，实现恒星位置随时间的动态校正，从而维持固定的迁徙方位。与白天迁徙蝴蝶所用的太阳罗盘时间校正原理类似，这为飞蛾长途连续稳定导航提供神经和行为学基础。 此外，博贡飞蛾首次需要从未访问过的地理位置迁徙至指定洞穴集合点，表明它们天生携带方向信息遗传程序，结合环境星空和磁场线索，进行空间定位导航，其表现出精准的地理空间认知和管理能力。研究此过程不仅揭示昆虫如何通过先天遗传和后天环境信息相结合完成复杂行为，还带来了对生物迁徙起源与进化的深刻理解。
科学研究采用了严谨和创新的实验设备，包括完全无磁的研究实验室和野外飞行模拟器，结合UV光透射装置精准投影自然星空，确保实验场景极为接近真实自然环境。多方位的行为测试和神经电生理记录数据使研究结果具有充分说服力和科学价值。这些技术创新也为未来探索其他夜行昆虫甚至动物的导航机制奠定了坚实基础。 对生物学和生态学领域而言，理解博贡飞蛾的导航机制不只是科学好奇心的满足，更具有实际生态意义。由于其种群数量庞大且迁徙路线稳定，这些飞蛾在澳大利亚生态系统的食物链和物质循环中扮演关键角色。随着全球气候变化及人类活动对夜空光污染加剧，飞蛾导航环境可能面临威胁，研究导航原理有助于预测和保护其迁徙行为及相关生态系统的稳定性。
总结来看，博贡飞蛾的夜间迁徙导航系统是大自然的杰出奇迹。它们通过集成星辰罗盘和地磁罗盘等多模态感知，在复杂动态的环境中实现高效且精确的空间定位。对该机制的深入洞察不仅扩展了我们对昆虫行为和神经生物学的认识，也为人工导航技术、生物启发的机器人定位系统提供宝贵的灵感。未来科研将继续探寻其神经计算如何综合时空信息，形成行动决策，以及不同感知线索如何相互校准，实现高度鲁棒的长距离导航。博贡飞蛾的星夜航行，正照亮现代生物导航科学的一片星空。
